שיגור הוא תנועה שיש לה מהירות התחלתית מסוימת, כפי שקורה כשיורים (משגרים) עצם. הדוגמה הכי טובה לכך היא ירייה של תותח, שבה הפגז יוצא מהקנה במהירות התחלתית גבוהה ובכיוון שנבחר מראש.
הגורמים המשפיעים על שיגור הם בכוחות שפועלים על העצם (כבידה, חיכוך), זווית היציאה שלו והמהירות ההתחלתית. באמצעות הנתונים האלה אפשר לחזות את מסלול העצם עד לנחיתתו. היישומון שלפנינו מציג את נושא התנועה בשיגור באמצעות משחק קטן של קליעה למטרה. כדי לצפות ביישומון לחצו על התמונה ופתחו את הקובץ המקושר (יישומון ג'אווה).
היישומון הופק במסגרת פרויקט PhET של אוניברסיטת קולורדו
להורדת היישומון ולהרצתו על המחשב לחצו כאן
אם אינכם מצליחים להעלות את היישומון, התקינו את תוכנת Javaweb. לחצו כאן והתקינו לפי ההוראות.
לפני שאתם מתחילים לשחק ביישומון אני ממליץ לכם לצפות קודם בסרטון תנועה אופקית ואנכית, כדי להבין טוב יותר את עקרונות התנועה.
תנועה שמתחילה בשיגור מושפעת כאמור מכמה רכיבים:
כוחות הפועלים על הגוף המשוגר – הכוחות הללו הם כוח הכבידה (גרביטציה) והחיכוך עם האוויר. הכבידה מושפעת מתאוצת הכובד (ערך קבוע) וממסת הגוף, והחיכוך מושפע משטח פני הגוף (הקוטר ביישומון שלפנינו) וממקדם החיכוך (קבוע).
המהירות ההתחלתית – המהירות שבה הגוף משוגר. ההנחה היא שלאחר הגוף משוגר לא מופעל עליו כוח משגר נוסף, ועל כן המהירות שלו תרד בהדרגה כתוצאה מהחיכוך ומהכבידה שפועלים נגדו.
זווית השיגור – הזווית שבה הגוף משוגר. הזווית משפיעה על מסלול השיגור, ולכן גם על המרחק שהגוף עובר.
במשחק יש כמה פרמטרים שאיתם תוכלו לשחק, והם כוללים את זווית השיגור, מהירות השיגור, המסה, קוטר הגוף והתנגדות האוויר. המטרה היא לשחק בפרמטרים השונים כדי לפגוע בפסל ובמטרה. נסו לשחק בפרמטרים השונים ולפגוע בעזרתם במטרות. שימו לב שאפשר לשנות את זווית התותח ואת גובהו גם באמצעות העכבר.
שאלה לדיון מדעי: אם נירה שני עצמים בשיגור אופקי, כשמהירותו של האחד גבוהה פי שתיים מהמהירות של השני, מי מהם ייגע בקרקע ראשון ומדוע (בהנחה שפני הקרקע ישרים, כמובן)? האם זה נכון גם לשיגור בזווית?
ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
